浅谈空气炮在煤仓防堵中的应用及选型
1、煤仓堵塞的主要原因和形式
目前国内原料煤仓大都是水泥、钢筋、混凝土结构。其结构形状基本相同,有圆柱形、双曲线形,下部呈方锥、圆锥等。上口大,下口小,上口进料,下口排放料,物料自上而下靠自重下落。下落的物料由于在锥形容器内流动,故越向下流动,截面积越小,对物料本身就形成挤压,增加摩擦力,这是造成堵塞的主要原因。另外物料的水分含量,粗细度比,温度变化,物料在容器内的存放时间长,容器壁与物料摩擦系数加大也是堵塞的原因。目前,原料煤仓堵塞后的形状,大致分为拱状、抛物线状,个别为壁炉状。堵塞的部位,多数在物料闸门上口115~315m以内,在这个范围内某处开始粘结薄层物料,粘结后加大了摩擦力,然后沿轴向与径向延伸,厚度不断增加,形成不同的形状而堵塞,造成断流。
2、空气炮破拱助流的基本原理
空气炮(又叫空气破拱助流器或清堵器)是突然喷出压缩气体的强烈气流,以超音速直接冲入贮存散体物料的闭塞故障区。这种突然释放的膨胀冲击波,克服了物料静摩擦,使容器内的物料又一次恢复流动。它利用空气动力学原理,由一差压装置和可实现自动控制的快速排气阀瞬间将空气压力能转变成射流动力能,可以产生强大的冲击力,是一种清洁、无污染、低能耗的理想清堵吹灰设备。
空气炮具有结构简单、冲击力大、安全、节能、自动控制、操作简单,不损伤仓斗等优点。
3、空气炮的操作控制方法
空气炮的操作十分灵活,可采用手动、气动单个控制;电控单个、成组放炮;定时自动放炮等控制方法。操作时先打开进气球阀,气体便自动进入罐体,需要放炮时,按一下启动按钮,给快排阀一个脉冲电信号或气信号。空气即通过排气口喷出强大冲击气流,能量释放后自动恢复充气状态,随时可完成工作循环。
空气炮的手动操作是靠操纵按钮或利用换向阀上的小把手完成的,自动控制系统靠空气炮自动控制仪执行。控制系统也可以采用可编程控制器,对整个工艺系统进行控制(如图2)。
运行人员依据操作面板上的按钮,对空气炮系统进行顺序控制,也可对单个空气炮进行单独操作,一个安全自动化的系统,是为了操纵许多空气炮,可以无人看管。
空气炮
空气炮的控制系统有三种控制方式:
程控自动方式:可实现时间顺序控制和条件反射控制。并可实现设备开启与关闭的时间设定操作功能,操作人员可根据实际情况灵活控制设备的开启与关闭时间,使之达到好的效果。
微机操作:操作人员在远方微机通过BOP网络,用鼠标(或键盘)对每一个参与控制的设备进行开启或关闭,实现一对一手动操作。
就地操作:就地在控制柜上通过操作按钮进行控制。
4、空气炮产品的选型
(1)因物料的特性不同,在料仓内的结团与堵塞情况也不同,所以使用空气炮的容积与台数有很大差别。一般来说,物料越细越难清堵;对于块状物料,如果是啮合堵塞时也难清堵。
(2)容积30L、50L、75L的空气炮主要用于物料密度较小、流动性较好、料仓容量及截面积较小的场合,如:粮仓、木屑、塑料仓、灰粉仓、小型水泥仓及输料管路等。
(3)容积75L、100L、150L的空气炮主要用于贮存一般物料的中小型料仓。如:化工、水泥、铸造用沙、小型装车闸门、小型矸石仓等。
(4)容积150L、300L的空气炮,主要用于物料密度较大、料仓容量及截面积不太大、流动条件差及易板结压实的贮料仓上。如:各种中型装车煤仓、容量较大的原煤仓、缓冲仓、小型的精矿石料仓等。
(5)容积500L的空气炮,主要用于大型的贮煤仓、密度较大的精矿石仓及其他特殊用途的场合。
(6)料仓物料符合以下几种情况的,要选用容积较大的空气炮:1、附着性很强的粉体物料2、有啮合现象的块状物料;3、因长期贮存而结团的物料;4、料仓的锥角平缓或出口狭小;5、吸湿性很强或流动性对温度敏感的物料。
(7)对于有防爆要求的场所应选用气控阀或电控防爆型快速排气阀空气炮。